Mikä on Python? Korkea ohjelmointikieli

Python on korkean kielen universaali kielitaso, jota voidaan laajentaa ja upottaa. Se sisältyy esimerkiksi sovellussarjaan makron kirjoitusvälineenä. Tämä tekee Pythonista älykkään valinnan monille suurille ja pienille ohjelmointitehtäville, eikä niin hyvä pienelle määrälle laskennallisia tehtäviä.

Missä on parasta käyttää?

Python-kieli on ihanteellinen projektiinvaatii nopeaa kehitystä. Se tukee useita ohjelmointiparadigmia, mikä on hyvä joustavuutta vaativille ohjelmille. Ja monien pakettien ja moduulien saatavuus tarjoaa monipuolisuutta ja säästää aikaa.

Guido van Rossum - Pythonin luoja, hellästiyhteisölle myönnetty otsikko "antelias elinikäinen diktaattori". 1980-luvun lopulla Guido piti joidenkin ohjelmointikielien ominaisuuksia, mutta millään niistä ei ollut kaikkia haluamiaan ominaisuuksia. Kielellä oli oltava erityisesti seuraavat ominaisuudet.

Komentosarjakieli

Skripti on ohjelma, jokahallinnoi muita ohjelmia. Komentosarjakielet ovat hyviä nopeaan kehitykseen ja prototyyppien luomiseen, koska ne tekevät hyvää työtä siirtäessään tietoja yhdestä komponentista toiseen ja säästävät ohjelmoijaa ongelmista, kuten muistinhallinnasta.

Käyttäjäyhteisö viittaa mieluummin Pythoniin dynaamisena ohjelmointikielenä.

Sisältö operaattoreiden ryhmittelylle

Python määrittää, mihin lausekkeisiin kuuluuyksi ryhmä käyttäen sisennystä. Tällaista ryhmää kutsutaan koodilohkoksi. Muut kielet käyttävät tähän erilaisia ​​syntaksia tai välimerkkejä. Esimerkiksi kohdassa C symboli {tarkoittaa komentosarjan alkua ja} loppua. Sisäänkäyntiä pidetään hyvänä käytäntönä myös muilla kielillä, mutta Python oli yksi ensimmäisistä, joka pani täytäntöön sisennyksen. Mitä se tekee? Sisään sisennys helpottaa koodin lukemista, ja koodilohkot vaativat vähemmän aloitus- / lopetus- ja välimerkkejä, jotka voit vahingossa jättää väliin. Kaikki tämä johtaa vähemmän virheitä.

Korkean tason tietotyypit

Tietokoneet tallentavat tietoja yksikköinä ja nollina, muttaihmiset tarvitsevat monimutkaisempia muotoja, kuten tekstiä. Kielen, joka tukee monimutkaisia ​​tietoja, sanotaan tukevan korkean tason tietotyyppejä. Tämän tyyppisiä tietoja on helppo käsitellä. Esimerkiksi Pythonissa merkkijonot voidaan jakaa, ketjuttaa, muuntaa isoja tai pieniä kirjaimia, hakea jne. Korkean tason tietotyypeillä, kuten luetteloilla ja sanakirjoilla, jotka voivat tallentaa muita tietoja, on paljon enemmän toimintoja kuin muilla kielillä.

Laajennettavuus

Laajennettava ohjelmointikieli voi ollatäydennetty. Tällaiset kielet ovat erittäin tehokkaita, koska lisäosat tekevät niistä sopivia erilaisiin käyttötarkoituksiin ja käyttöjärjestelmiin. Laajennukset voivat lisätä tietotyyppejä tai käsitteitä, moduuleja ja laajennuksia. Python-kieltä laajennetaan monin tavoin. Pääryhmä ohjelmoijia työskentelee sen muuttamiseksi ja parantamiseksi, ja sadat muut kirjoittavat moduuleja tiettyihin tarkoituksiin.

tulkinta

Tulkitut kielet toimivatsuoraan ihmisten kirjoittamasta lähdekoodista, ja käännetyillä kielillä, kuten C ++, kirjoitetut ohjelmat on käännettävä konekoodiksi. Tulkitut kielet ovat hitaampia, koska ne kääntyvät lennossa, mutta ohjelmien kirjoittaminen ja virheenkorjaus on nopeampaa, koska ei tarvitse odottaa kääntäjän valmistumista. Ne ovat helpommin siirrettävissä eri alustoilla.

Voidaan väittää, onko Pythontulkittu tai koottu kieli. Vaikka se toimii monin tavoin tulkittuna, sen koodi käännetään (kuten Javassa) ennen suoritusta, ja monet sen komponenteista toimivat täydellä koneen nopeudella, koska ne on kirjoitettu C: llä.

Guido aloitti Pythonin kirjoittamisen joulun aikanavuonna 1989, ja seuraavana vuonna hän tarkensi kieltä kollegoidensa palautteen perusteella. Suurin yleisö näki tuloksen helmikuussa 1991, kun se julkaistiin Usenet-uutisryhmässä.

Python aloittelijoille

Aloita Python-ohjelmien kirjoittaminensinun on asennettava se. Python 2.7: llä ja Python 3.5: llä on merkittäviä eroja, jotka tekevät niihin kirjoitetut ohjelmat yhteensopimattomiksi.

Macintosh-tietokoneissa tämä kieliesiasennettu, ja sen versio riippuu käyttöjärjestelmän iästä. Jos käytössäsi on Windows, sinun on asennettava Python itse. Asennuspakettitiedostot voidaan valita osoitteesta python.org.

Kaksi tapaa olla vuorovaikutuksessa

Yksi syy, miksi Python-ohjelmointi on niin yksinkertaista, on, että sen mukana tulee työkaluja, jotka auttavat sinua suunnittelemaan, kirjoittamaan ja virittämään ohjelmia.

Interaktiivisessa tilassa komennot syötetään yksi kerrallaanrivi kerrallaan, aivan kuten käyttöjärjestelmä (kuori) hyväksyy komentoja komentoriviltä. Voit myös luoda lyhyitä monirivisiä ohjelmia tai tuoda koodia tekstitiedostoista tai Pythonin sisäisistä moduuleista. Aloittelijoille on hyödyllistä tietää, että online-tila sisältää laajan ohjejärjestelmän. Tämä on kätevä tapa oppia ohjelmointikielen ominaisuudet.

IDLE-kehitysympäristö sisältää interaktiivisentila ja työkalut ohjelmien kirjoittamiseen ja suorittamiseen sekä nimenseurantajärjestelmä. Ympäristö on kirjoitettu Pythonissa ja osoittaa kielen laajat mahdollisuudet.

Interaktiivinen tila

Täällä voit tehdä melkein kaiken, mikä voidaan tehdä ohjelmassa, jopa kirjoittaa monirivinen koodi. Tämä tila voi palvella:

• hiekkalaatikko turvallisiin kokeisiin;
• ympäristö Python-ohjelmoinnin oppimiseksi;
• työkalu virheiden löytämiseen ja korjaamiseen.

Huomaa, että syötettyjä tietoja ei voi tallentaa verkossa. Tätä varten sinun on kirjoitettava kopio koodista ja tuloksista tiedostoon.

Interaktiivista tilaa voidaan käyttäälaskimella, muokkaa tekstiä ja määritä arvot muuttujille. Voit myös tuoda moduuleja, toimintoja tai ohjelmien osia niiden testaamiseksi. Se auttaa sinua kokeilemaan Python-objekteja kirjoittamatta pitkiä ohjelmia ja virheenkorjausohjelmia tuomalla niiden osat yksi kerrallaan.

Vuorovaikutteinen työ

Pythonin käynnistämisen jälkeen pääteikkuna näyttää tietoja ohjelman nykyisestä versiosta, julkaisupäivästä, useita kehotuksia jatkotoimiin ja syöttökehotteen >>>.

Jos haluat työskennellä interaktiivisessa tilassa, kirjoita komento tai lauseke ja paina Enter-näppäintä.

Python tulkitsee syötteen ja vastaa, jos kirjoitettu vaatii vastausta tai tulkki ei ymmärrä sitä.

Seuraava komento tulostaa rivin. Koska tulostussijaintia ei ole määritetty, tulosteet tulevat näyttöön.

• >>> tulosta "Hei maailma!"
• Hei maailma!

Tämä yksi rivi on koko ohjelma! Interaktiivisessa tilassa Python käsittelee syötetyn koodin jokaisen rivin Enter-painikkeen painamisen jälkeen ja tulos näkyy alla.

Kohteen tietojen tarkasteleminen

Interaktiivisessa tilassa on kaksi tapaa tarkastella objektia koskevia tietoja:

• kirjoita objekti (tai sen nimi) ja paina Enter-näppäintä;
• kirjoita komento print ja objekti (tai sen nimi) ja paina Enter.

Tulos riippuu kohteesta.

Joitakin tietotyyppejä (esimerkiksi kokonaislukuja ja luetteloita) käytettäessä nämä kaksi menetelmää tuottavat saman tuloksen:

• >>> x = [3,2]
• >>> x
• [3, 2]
• >>> tulosta x
• [3, 2]

Merkkijonojen "print name" kirjoittamisen tulos on hieman erilainen kuin nimen kirjoittamisen tulos. Ensimmäisessä tapauksessa arvo on lainausmerkeissä, mutta toisessa se ei ole:

• >>> x = "MyString"
• >>> x
• "MyString"
• >>> tulosta x
• MyString

Kun nimi viittaa koodilohkoon (esimerkiksi funktioon, moduuliin tai luokan ilmentymään), nimen syöttäminen antaa tietoja tietotyypistä, nimestä ja tallennuspaikasta.

Seuraava esimerkki luo luokan nimeltä Viesti ja näyttää tiedot

Saksan kieli:

• >>> luokan viesti:
• ... kulkea
• ...
• >>> Viesti
• <luokan ___ pää ___. Viesti osoitteessa 0x58db0>
• >>> tulosta viesti
• __pää __. Viesti

Jouset

Pythonissa merkkijonot ovat sekvenssejämerkkiä. Merkkijonon kirjain luodaan liittämällä merkit yksittäisiin ("), kaksinkertaisiin (") tai kolmoisiin ("" "tai" "") lainausmerkeihin. Tämä esimerkki määrittää arvon muuttujalle x:

• >>> x = "MyString"

Python-merkkijonossa on useita sisäänrakennettuja tiedostojamahdollisuudet. Yksi niistä on kyky saada kopio takaisin kaikilla pienillä kirjaimilla. Nämä ominaisuudet tunnetaan menetelminä. Sinun on käytettävä pistesyntaksia kutsuttaaksesi menetelmä objektille. Eli kun olet syöttänyt muuttujan nimen, joka tässä tapauksessa on viittaus merkkijono-objektiin, sinun on laitettava pisteoperaattori (.) Ja sitten menetelmän nimi, jota seuraa avaaminen ja sulkeminen sulkeet:

• >>> x. alempi ()
• "mystring"

Voit saada osan merkkijonosta käyttämällä s [i] -indeksioperaattoria. Indeksointi alkaa nollasta, joten s [0] palauttaa merkkijonon ensimmäisen merkin, s [1] palauttaa toisen ja niin edelleen:

• >>> x [0]
• "m"
• >>> x [1]
• "y"

Merkkijonomenetelmät toimivat sekä tavallisten että Unicode-merkkijonojen kanssa. He tekevät seuraavaa:

• kirjainkoko (isot kirjaimet, isot, isot, pienet, vaihtotapa, otsikko);
• laskenta (laskenta);
• koodauksen muuttaminen (koodaa, purkaa);
• etsi ja korvaa (etsi, korvaa, etsi, indeksoi, rindex, käännä);
• tarkista ehtojen täyttyminen (startswith, endswith, isalnum, isalpha, isdigit, islower, isspace, istitle, isupper);
• liity ja jaa (liity, osio, r-osio, jaa, jaa);
• muoto (keskellä, ljust, lstrip, rstring, rjust, strip, zfill, expandtabs).

Python: luettelot

Jos Python-merkkijonot ovat merkkirajoitettuja, niinluetteloilla ei ole rajoituksia. Ne on järjestetty mielivaltaisten objektien sekvensseiksi, mukaan lukien muut luettelot. Lisäksi voit lisätä, poistaa ja korvata heidän kohteita. Sarja objekteja, pilkulla erotettuina hakasulkeissa, on Python-luettelo. Mikä se on, näkyy alla - tässä on esimerkkejä tiedoista ja operaatioista heidän kanssaan:

• >>> emäkset = ["A", "C", "G", "T"]
• >>> emäkset
• ["A", "C", "G", "T"]
• >>> bases.append ("U")
• >>> emäkset
• ["A", "C", "G", "T", "U"]
• >>> bases.reverse ()
• >>> emäkset
• ["U", "T", "G", "C", "A"]
• >>> emäkset [0]
• "U"
• >>> emäkset [1]
• "T"
• >>> bases.remove ("U")
• >>> emäkset
• ["T", "G", "C", "A"]
• >>> emäkset. lajittelu ()
• >>> emäkset
• ["A", "C", "G", "T"]

Tässä esimerkissä luettelo henkilöistämerkkiä. Sitten elementti lisättiin loppuun, elementtien järjestys muutettiin päinvastaiseksi, elementit haettiin hakemiston sijainnin perusteella, elementti, jonka arvo oli "U", poistettiin ja elementit lajitellaan. Kohteen poistaminen luettelosta havainnollistaa tilannetta, jossa remove () -metodilla on annettava lisätietoja, nimittäin poistettava arvo.

Lisäksi menetelmiä, kuten remove (), Pythonon toinen samanlainen ominaisuus, jota kutsutaan funktioksi. Ainoa ero funktion ja menetelmän välillä on, että edellistä ei ole liitetty tiettyyn objektiin.

Python: toiminnot

Funktiot suorittavat toimia yhdellä tai useammalla arvolla ja palauttavat tuloksen. Suuri osa niistä on rakennettu Pythoniin. Esimerkkejä sisäänrakennetuista toiminnoista:

• len () - palauttaa sarjan elementtien määrän;
• dir () - palauttaa luettelon merkkijonoista, jotka edustavat objektin ominaisuuksia;
• list () - Palauttaa uuden luettelon, joka on alustettu jostakin muusta järjestyksestä.
• >>> ohje (pyöreä)
• Sisäisen toimintokierroksen apu:
• pyöreä (...)
• pyöreä (luku [, nollat]) -> liukuluku

On myös mahdollista määrittää omat toiminnot.

Käyttäjän määrittelemät toiminnot

Oman Python-toiminnon luominen on seuraava.Ensimmäinen rivi alkaa def-avainsanalla, sen jälkeen funktion nimi ja argumentit (odotetut syötteet) sulkeissa ja päättyvät kaksoispisteeseen. Seuraavat komennot muodostavat funktion rungon, ja ne on sisennettävä. Jos kommentti on funktion rungon alussa, siitä tulee osa sen dokumentaatiota. Funktion viimeinen rivi palauttaa tuloksen:

• >>> def transkriptio (dna):
• ... "" "Palauta dna-merkkijono rna-merkkijonona." ""
• ... return dna.replace ("T", "U")
• ...
• >>> litteroi ("CCGGAAGAGCTTACTTAG")
• "CCGGAAGAGCUUACUUAG"

Tässä esimerkissä luotiin funktio nimeltätranskriptio, joka odottaa jonoa, joka edustaa DNA-sekvenssiä. Replace () -menetelmä palauttaa kopion alkuperäisestä merkkijonosta, korvaa kaikki yhden merkin esiintymät toisella. Kolme koodiriviä mahdollisti DNA: n transkriptoinnin RNA: ksi. Käänteinen toiminto näyttää tältä:

• >>> def taaksepäin:
• ... "" "Palauta järjestysmerkkijono käänteisessä järjestyksessä." ""
• ... kirjaimet = luettelo (t)
• ... kirjaimet. käänteinen ()
• ... palauta "" .liity (kirjaimet)
• ...
• >>> taaksepäin ("CCGGAAGAGCTTACTTAG")
• "GATTCATTCGAGAAGGCC"

Käänteinen toiminto vie merkkijonon, luo luettelon,sen perusteella ja muuttaa järjestystä. Nyt meidän on tehtävä käänteinen muunnos. Objektilla on join () -menetelmä, joka yhdistää luettelon erottamalla kaikki sen elementit merkkijonolla. Koska erotinta ei tarvita, menetelmää käytetään tyhjässä merkkijonossa, jota edustaa kaksi lainausmerkkiä ("" tai "").

sanakirjoja

Ja mikä on Python-sanakirja?Sillä on samat edut kuin tavallisella paperikirjastolla. Voit löytää nopeasti haluamasi arvon (määritelmän), joka liittyy avain (sana). Sanakirjat on suljettu kiharoihin ja sisältävät pilkuilla erotetun sarjan avainarvopareja. Sanakirjoja ei tilata. Sen sijaan sanakirjan merkityksiin pääsee avaimen kautta, ei sijaintinsa kautta.

• >>> basecomplement = {"A": "T", "C": "G", "T": "A", "G": "C"}
• >>> basecomplement.keys ()
• ["A", "C", "T", "G"]
• >>> basecomplement.values ​​()
• ["T", "G", "A", "C"]
• >>> peruskorjaus ["A"]
• "T"

luokat

Voit luoda omanesineitä, sinun on määritettävä eräänlainen malli nimeltä luokka. Pythonissa tämä tehdään luokan lauseella, jota seuraa nimi ja kaksoispiste. Luokan määritelmän runko sisältää ominaisuuksia ja menetelmiä, jotka ovat kaikkien tämän luokan perusteella perustuvien objektiinstanssien käytettävissä.

edut

Useimmat ohjelmointikielet tarjoavatkäteviä toimintoja, mutta missään niistä ei ole Pythonin tarjoaman mukavuuden ja voiman yhdistelmää. Mitkä ovat nämä edut? Tässä on joitain niistä:

• Kieli voidaan upottaa muihin sovelluksiin ja käyttää makrojen luomiseen. Esimerkiksi Paint Shop Pro 8: ssa ja uudemmissa se on komentosarjakieli.
• Python voi vapaasti käyttää ja jaella kaupallisesti tai ei.
• Kielellä on tehokkaat ominaisuudet tekstin käsittelyyn ja etsimiseen, jota käytetään sovelluksissa, jotka työskentelevät suuren määrän tekstitietojen kanssa.
• Siellä voit luoda suuria sovelluksia tarvitsematta tarkistaa käynnistettäviä ohjelmia.
• Python tukee yksittäisten moduulien ja kokonaisten ohjelmien testausta ja virheenkorjausta.